OGS触摸屏光阻边框的喷墨打印制造方法技术领域
本发明涉及喷墨打印技术领域,更加具体地说,涉及OGS触摸屏光阻边框的喷墨
打印制造方法。
背景技术
通常的触摸屏是一种双层结构,由盖板玻璃和制作有传感器层的ITO玻璃或者PET薄
膜贴合而成,即所谓的Glass-Glass结构和Glass-Film结构。在手机轻薄化、轻量化、
低成本化的趋势下,触摸屏技术也从双层的玻璃+玻璃或玻璃+薄膜的结构往单层玻璃结
构发展,由此诞生了单片触摸屏(OGS,OneGlassSolution)技术,即一种在一块保护
玻璃(盖板玻璃)上直接制作氧化铟锡(ITO)导电膜及传感器的技术,一块玻璃替代了
以往的多层结构,起到了保护玻璃和触摸传感器的双重作用。OGS技术的应用使触摸屏的
生产环节可以节省传感器部分的玻璃或薄膜的成本,减少双层结构之间的贴合成本并提
高了产品合格率,减轻触摸屏的重量和厚度,还有利于增加触摸屏的透光度。
在OGS触摸屏的制作中,出于美观和提高玻璃利用率的目的,在设计上需要将传感
器的引线部分置于光阻边框(BM,blackmask)的背面。在OGS触摸屏的制作工艺上,
采用的是先制作BM边框,再在玻璃上溅射ITO后再经黄光蚀刻工艺得到传感器图形,之
后再由黄光工艺和溅射工艺制作金属引线。其中在制作BM边框时,除了要满足BM边框
本省的遮光度、附着力、耐盐雾等理化性能之外,还要满足后面的ITO溅射和金属引线
(如MoAlMo)的溅射需求。由于在ITO和金属的溅射工艺中要满足能完整覆盖玻璃和BM
边框之间的台阶的能力,即溅射材料要有能爬坡的能力,因此BM层的厚度就不能过厚,
通常仅3um。要满足这样的工艺,通常使用刮涂涂覆或旋转涂覆的工艺将BM光阻剂整面
的涂覆到玻璃基板上,烘干后进行黄光工艺的曝光显影步骤,得到所需要的触摸屏BM边
框图形后,再进行后烘烤以使BM光阻剂完全固化。这样的整面涂覆的制造流程中BM光
阻剂的浪费极大,通常有约80%的BM光阻材料经过曝光、显影后成为一种有机废水,既
现有的生产工艺有约80%的BM光阻剂是被浪费掉的,还增加了废水处理的成本,对环境
保护造成压力。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足,提供一种OGS触摸屏光阻边框的制备方法,将喷
墨打印技术应用在OGS触摸屏光阻边框的制备方法中,大量节省BM光阻剂的使用量,
有利于减少废水的排放,符合现在高效、绿色化生产的发展趋势,以按需打印的工作方
式,根据不同图像大小和边框尺寸,测算可以节省约50-70%的BM光阻剂用量,而被曝光
显影掉后形成废水的BM光阻剂将被减少70-90%,具有巨大的经济成本优势和环保优势。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现:
OGS触摸屏光阻边框的喷墨打印制造方法,即喷墨打印机(参照中国发明专利“一
种印刷电路板字符喷印机”,申请号为2010105715248,申请日为2010年12月3日,授
权公告日为2012年12月12日)在光阻边框制备中的应用。
根据最终设计要求的光阻边框的尺寸进行初始状态光阻边框的喷墨打印,以得到比
最终设计要求的光阻边框的尺寸大的初始状态光阻边框,以为后续处理流出余量,再沿
用原来的预烘烤、黄光曝光、显影和后烘烤工艺,得到最终设计要求的光阻边框(即经
使用现有的后续处理方法进行处理后,得到最终设计要求的光阻边框)。
在本发明的技术方案中,使用BM光阻剂进行光阻边框的喷墨打印,粘度通常为4-6
cps。
在本发明的技术方案中,与最终设计要求的光阻边框的尺寸相比,通过喷墨打印得
到的初始状态光阻边框中,光阻边框相同位置的尺寸比最终设计要求的光阻边框大大
2-5mm,以为后续处理流出余量。
在本发明的技术方案中,沿用原来的预烘烤、黄光曝光、显影和后烘烤工艺为:
预烘烤:对光阻剂进行预固化处理,加热温度100℃,加热时间120s,使BM光阻
剂的溶剂部分挥发,增加BM光阻的稳定性;
曝光:采用UV光源将掩模板上的边框图案转移至预烘干的BM光阻层上,曝光能
量50~200mJ/cm2;
显影:采用显影液对曝光后的BM光阻进行显影,将边框图形保留下来,形成边框
形状的光阻层,显影时间控制在15~50s。
后烘烤:对BM光阻层进行固化处理,加热温度235℃,加热时间30min,使BM光
阻溶剂完全挥发,光阻树脂发生交联固化反应。
喷墨打印工艺是一种按需打印的制造工艺,可以在所需要的部分精确的打印上所需
要的墨水量,因此易于控制图像大小和厚度。在本发明的技术方案中,在OGS触摸屏制
造BM边框时,沿用原有的BM光阻剂,使用相同的黄光生产线和曝光、显影、坚膜参数,
使得生产得到的BM边框的理化性能和原有工艺保持一致,基于喷墨打印工艺的按需打印
的能力,使用喷墨打印来替换原有工艺中整面涂覆的刮涂和旋涂工艺,根据最终设计要
求进行初始光阻边框打印,在完成之后进行烘烤处理、曝光机曝光、显影得到最终设计
尺寸的BM边框。
与现有技术相比,本发明通过喷墨打印机按需打印至玻璃基板上得到所需的图形,
在OGS触摸屏的BM光阻剂边框的生产中,替代整面涂覆BM光阻剂的生产方式,使用可
以按需打印的喷墨打印技术,在大张玻璃基板上,在设计需要制作BM边框的位置打印上
比BM边框尺寸稍大的图像,再沿用原来的预烘烤后烘烤、黄光曝光显影、后烘烤工艺进
行处理。对于触摸屏厂家在生产OGS触摸屏时,对生产线的调整仅在于将涂覆机改为喷
墨打印机即可,后段工艺均不需要调整。根据不同图像大小和边框尺寸,测算可以节省
约50-70%的BM光阻剂用量,而被曝光显影掉后形成废水的BM光阻剂将被减少70-90%,
具有巨大的经济成本优势和环保优势。
附图说明
图1为本发明实施例中10.1英寸OGS触摸屏的BM边框示意图,其中a为250mm,b
为217mm,c为157mm,d为136mm。
图2为利用本发明的技术方案在实施例中针对10.1英寸OGS触摸屏的BM边框进行喷
墨打印示意图,其中虚线为10.1英寸OGS触摸屏的BM边框,实线为喷墨打印的初始
状态的BM边框,A为260mm,B为207mm,C为167mm,D为126mm。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
如附图1所示,10.1英寸OGS触摸屏的OGS触摸屏的BM边框,尺寸要求为a为250mm,
b为217mm,c为157mm,d为136mm。使用32英寸的大张玻璃基板,其尺寸为786.9
mm×494.5mm,可拼版生产9片10.1英寸的OGS触摸屏,BM边框面积为9634mm2,(实
际最终产品还包含有摄像头、传感器和品牌logo的开窗区域,此处计算予以忽略),仅
占整块玻璃基板的22.3%。在BM边框制备过程中,使用常规的整面涂覆工艺即针对整面
进行BM光阻剂的涂覆,然后进行烘干坚膜处理、曝光机曝光、显影处理,有77.7%的BM
光阻被曝光显影处理掉,形成废水污染。
如附图2所示,针对附图1要求的10.1英寸OGS触摸屏的OGS触摸屏的BM边框,
选择在设计的BM边框(虚线)及其外围使用喷墨打印的方式形成BM边框的初始状态(实
线),将触摸屏的BM边框按一边放大5mm来进行喷墨打印(A为260mm,B为207mm,
C为167mm,D为126mm),单个BM边框的打印面积为17338mm2,将喷墨打印的厚度
调整到和常规工艺一致时,9个BM边框打印需要的BM光阻相对原来整面涂覆工艺的用量
节省59.9%,而最后显影掉的BM光阻剂相比原来被显影掉的BM光阻剂少77.1%,仅此就
少产生了77.1%的废水污染。使用的喷墨打印机参照中国发明专利“一种印刷电路板字符
喷印机”,申请号为2010105715248,申请日为2010年12月3日,授权公告日为2012
年12月12日。
鉴于BM光阻剂在喷墨打印后可以保持较好的均匀度,因此可以将该发明中喷墨打印
BM边框进一步缩小,当按一边放大2mm时,单个BM边框的打印面积为12778mm,将喷
墨打印的厚度调整到和常规工艺一致时,9个BM边框打印需要的BM光阻剂相对原来整面
涂覆工艺的用量节省70.4%,而最后显影掉的BM光阻剂相比原来少90.6%,仅此就少产
生了90.6%的废水污染量。
以上对本发明做了示例性的描述,应该说明的是,在不脱离本发明的核心的情况下,
任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落
入本发明的保护范围。